[发明专利]动态裂纹传播监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种动态裂纹传播监测装置。

背景技术

脆性材料在使用过程中会产生裂纹并高速扩展，需找到一种简单高效的测试方法来精确表征脆性材料裂纹高速传播的行为。中国发明专利申请公开说明书CN 101936955 A公开了一种动态裂纹传播速度的测量装置及方法，其通过在试样板(即样品)两端施加拉力，试样板断裂使试样板上的导电介质也随之断裂，导电介质的断裂经由数字逻辑电路转换在采集器呈现的是阶梯矩形波形，每个矩形的宽度数值对应试样板上导电介质间隔动态裂纹传播所需的时间，借此以表征脆性材料裂纹高速传播的过程。但该技术方案需要进行人工布线(包括布局导电介质)、应变片黏贴等工作，这些工作需要依赖技巧和经验，增加测量工作的难度。

发明内容

为了克服现有技术中测量工作难度大的问题，本发明实施例提供了一种动态裂纹传播监测装置，用于监测样品的动态裂纹传播，包括：量子点树脂覆膜，覆于样品的表面上；摄影设备，用于捕捉量子点树脂覆膜所产生的荧光。

本发明实施例提供的监测装置通过采用能够依照裂纹的变化产生变化的荧光的量子点树脂覆膜以及通过摄影设备捕捉变化的荧光，通过观察荧光的走向及荧光的强弱变化以获知裂纹的传播过程及裂纹传播过程中的强弱程度。该监测装置的监测工作免除了人工布线、应变片黏贴等依赖技巧和经验的复杂操作，由此可以简化监测工作，降低监测工作的难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的结构示意图。

附图标记：

10 样品；

20 量子点树脂覆膜；

30 高速摄影机。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1，一种动态裂纹传播监测装置，用于监测样品10的动态裂纹传播，包括：

量子点树脂覆膜20，覆于样品10的表面上，以于样品10的表面产生裂纹时，产生荧光；

摄影设备，用于捕捉量子点树脂覆膜所产生的荧光。本实施例中，该摄影设备可以是高速摄像设备。

该摄影设备包括高速摄影机30。本实施例中，该摄影设备还可以包括放映设备、照明设备等等。

该量子点树脂覆膜20为量子点环氧树脂覆膜。

该样品10为玻璃样品。由于玻璃样品一般为透明状，其产生的裂纹较难被直观观察。

本实施例的量子点树脂覆膜20是将量子点材料与树脂材料(例如环氧树脂)结合在一起，可通过涂覆或粘贴在需要监测样品10上。

一旦样品10表面发生裂纹，涂覆或粘接在样品表面上的量子点树脂覆膜20也会撕裂，由于应力发光机理发出荧光。配合摄影设备以捕捉荧光的方式记录整个裂纹扩展的过程，比单纯的数字信号数据更形象直观，可以清楚的看到荧光的流向和强弱，即是代表了裂纹的走向和强弱。通过实时的荧光强度可表征裂纹强弱程度和随时间的变化过程。

量子点是由有限数目原子组成，三个维度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形，由半导体材料制成、稳定直径在2～20nm纳米左右。量子点具有激发光谱宽且连续分布，发射光谱窄而对称，颜色可调，光化学稳定性高，荧光寿命长等优越的荧光特性，是一种理想的荧光探针。基于量子点材料应力发光机理，可实时进行微裂纹扩展的监测，并能形成可视化图像。

本实施例基于量子点材料的特殊应力发光机理，可实时进行微裂纹扩展的监测，并能形成可视化数据，同时方便大面积应变场的分布探测。作为一种非接触测量方式，应力发光监测过程操作简单，免除了人工布线、应变片黏贴等依赖技巧和经验的复杂操作，可重复性好。通过例如量子点树脂薄膜20的荧光的强度可表征裂纹、应力、应变的大小的特征，同时可描述裂纹随载荷和时间的扩展过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。